ปริศนาของปลาทะเลลึกในจุดที่ดำมืด และอันตรายต่อชีวิตที่สุดแห่งหนึ่งของโลก
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบและบันทึกภาพปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำทะเลลึกที่สุดเป็นประวัติการณ์ แต่ก็ก่อให้เกิดคำถามว่า ปลาปรับตัวให้อยู่ในความมืดมิดและสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง ได้อย่างไร
.
เมื่อต้นเดือน เม.ย. 2023 นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกภาพปลาฝูงหนึ่ง ว่ายอยู่ในน้ำทะเลถึงกว่า 8 กิโลเมตร (27,000 ฟุต) ทำลายสถิติการค้นพบปลาในระดับน้ำลึกที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยพบเห็น
.
ปลาปริศนานี้เป็นสายพันธุ์ “สเนลฟิช” ประเภท (Genus) Pseudoliparis โดยกล้องอัตโนมัติบันทึกภาพมันได้ ขณะว่ายน้ำอยู่ที่ความลึก 8,336 เมตร (27,349 ฟุต) บริเวณร่องลึก อิซุ-โอกาซาวาระ ทางตะวันออกเฉียงใต้ของญี่ปุ่น
.
ปลาลึกที่สุดที่เคยค้นพบก่อนหน้านี้ คือ ปลา มารีอานา สเนลฟิช (Pseudoliparis swirei) ถูกพบที่ความลึก 8,178 เมตร (26,831 ฟุต) ในร่องลึกมารีอานา ระหว่างญี่ปุ่นกับปาปัวนิวกินี
.
ส่วนลึกที่สุดของมหาสมุทร รู้จักกันในชื่อ “ฮาดัลโซน” เป็นเขตน้ำลึกในระบบนิเวศ ที่ตั้งชื่อตามเทพเจ้ากรีก ผู้ปกครองขุมนรกเฮดีส
.
ฮาดัลโซน อยู่ที่ระดับความลึก 6-11 กิโลเมตร (20,000-36,000 ฟุต) เป็นสถานที่ต้องห้ามสำหรับมนุษย์ มีสภาพมืดสนิท แสงอาทิตย์ส่งไม่ถึง ท่ามกลางแรงดันมหาศาล และอุณหภูมิที่หนาวจัด
.
นักวิทยาศาสตร์เชื่อมานานว่า ชีวิตในความลึกของมหาสมุทรระดับนี้ เป็นไปไม่ได้ จากสภาพแวดล้อมที่อันตรายต่อการมีชีวิต แต่ทัศนคตินี้เปลี่ยนไปอย่างพลิกหน้ามือเป็นหลังมือในปี 1977 หลังทีมวิจัยสหรัฐฯ ทิ้งยานพาหนะควบคุมทางไกลลงไปที่ความลึก 2,440 เมตร ลงไปในมหาสมุทรแปซิฟิก เพื่อถ่ายภาพปล่องน้ำร้อนใต้สมุทร หรือปรากฎการณ์ที่น้ำทะเลสัมผัสกับแมกมา แต่แล้วพวกเขากลับค้นพบว่า ใต้ทะเลลึกกลับเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต
.
นับแต่ปี 1977 นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลได้ค้นพบสปีชีส์ใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อนถึง 600 สปีชีส์ อาศัยอยู่รอบปล่องน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรเหล่านี้ รวมถึง หอยทะเลเกราะเหล็ก (Chrysomallon squamiferum) ซึ่งเป็นหอยทากชนิดหนึ่ง ที่ห่อหุ้มด้วยเกราะเหล็ก รวมถึงปูชนิดใหม่ชื่อ “เดอะ ฮอฟฟ์” (Kiwa tyleri) ตั้งชื่อตามนักแสดงอเมริกัน เดวิด แฮสเซลฮอฟฟ์ เพราะมันมีขนบนหน้าอกหนา
.
ปลาลึกที่สุดในโลกที่เคยถูกจับได้
นักวิทยาศาสตร์ต่างตื่นตะลึงกับการค้นพบเหล่านี้ รวมถึงความสามารถของสปีชีส์น้ำลึก ที่สามารถเอาชีวิตรอดจากแรงดันมหาศาล น้ำอุณหภูมิเย็นจัด และความมืดสนิด ของฮาดัลโซน
.
แอบบี แชปแมน นักวิจัย มหาวิทยาลัยคอลเลจ ลอนดอน (UCL) ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่รอบปล่องน้ำพุร้อน ยกตัวอย่างว่า ที่ความลึกของร่องลึกมารีอานา จะมีแรงดันถึง 1,086 บาร์ หรือเทียบง่าย ๆ เท่ากับมีช้าง 100 ตัวยืนอยู่บนศีรษะของคุณ
.
แล้วสัตว์เหล่านี้ มีชีวิตรอดอยู่ในสภาพแวดล้อมที่สุดโต่งเช่นนี้ได้อย่างไร
.
คำอธิบายคือ สัตว์ทะเลที่อาศัยอยู่ในฮาดัลโซน ปรับตัวในระดับเซลล์ เพื่อให้พวกมันสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่หนักหน่วงได้
.
สัตว์จำพวกกุ้ง-กั้ง-ปู ขนาดยักษ์ (giant amphipod) และ มารีอานา สเนลฟิช จะมีโมเลกุลธรรมชาติที่เรียกว่า “ไพโซไลตส์” (piezolytes) อยู่หนาแน่น (ตั้งชื่อจากภาษากรีกว่า “piezin” ที่แปลกว่า แรงดัน) เป็นโมเลกุลยับยั้งไม่ให้เซลล์เมมเบรน และโปรตีน ถูกบดขยี้จากแรงดันสูงมหาศาล
.
โมเลกุลเหล่านี้ จะมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำทะเล ทำให้โปรตีนภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีความยืดหยุ่นตามสภาพแวดล้อม แม้จะเป็นสภาพแวดล้อมที่สุดโต่งมากก็ตาม
.
ทิม แชงค์ นักชีววิทยาทะเลลึก ของสถาบันวูดส์โอล โอเชียนโนกราฟิก ในรัฐแมสซาชูเซตส์ อธิบายว่า “มันเหมือนตั้งท่อนไม้ไว้เพื่อกางเตนท์”
.
"มังกรดำแปซิฟิก" เป็นสัตว์ทะเลลึกที่ถ่ายภาพได้ยากมากที่สุดตัวหนึ่ง
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งลีดส์ สรุปในการศึกษาเมื่อปี 2022 ว่า โมเลกุลไพโซไลตส์ใน trimethylamine N-oxide หรือ TMAO (สารโปรตีนที่พบมากในปลาทะเลน้ำลึก) ทำหน้าที่เหมือน “จุดยึดเหนี่ยวภายในเครือข่ายน้ำ” ด้วยการสร้างไฮโดรเจนที่เข้มข้นเชื่อมโยงเข้ากับโมเลกุลน้ำ ช่วยให้สิ่งมีชีวิตมีศักยภาพต้านทานแรงดันได้จากภายในร่างกาย
.
ปลาที่อาศัยอยู่ใกล้พื้วผิวทะเล จะมีกระเพาะปลา ซึ่งเป็นอวัยวะทำให้พวกมันลอยตัวโดยไม่จม หรือลอยขึ้นไปถึงพื้นผิวทะเลได้ แต่ปลาน้ำลึก ยกตัวอย่าง สเนลฟิช จะไม่มีกระเพาะปลา เพราะระดับแรงดันในทะเลน้ำตื้นกับน้ำลึก แตกต่างกันมาก ถ้าปลาทะเลลึกมีกระเพาะปลา แรงดันจากภายนอก จะทำให้กระเพาะรั่วได้
.
ใต้ทะเลลึก แสงอาทิตย์ส่องลงมาไม่ถึง ดังนั้น สัตว์ทะเลลึกจึงไม่สามารถสังเคราะห์แสง เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ให้กลายเป็นน้ำตาล เพื่อให้พลังงานแก่ตัวมันเองได้
.
แต่พวกมันจะใช้กระบวนการที่เรียกว่า สังเคราะห์เคมี เพื่อสร้างน้ำตาล โดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นรอบปล่องน้ำพุร้อนในพื้นมหาสมุทร
.
“พวกมันอาศัยอยู่ได้ด้วยสารเคมีที่ถูกปล่อยออกมาจากพื้นทะเล” แชงค์ กล่าว
.
ปลาทะเลลึกยังปรับตัวให้อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ออกซิเจนต่ำได้อีกด้วย ยกตัวอย่าง ปลาถ้ำเม็กซิกัน ที่มีเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีขนาดใหญ่กว่าปกติ และผลิตฮีโมโกลบินที่มีความเข้มข้นกว่า เพื่อนำพาออกซิเจนไปหล่อเลี้ยงร่างกายได้มากกว่าปลาที่อาศัยอยู่ใกล้พื้นฟิวทะเล
.
การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกเหล่านี้ ทำให้พวกมันมีชีวิตรอดอยู่ใต้มหาสมุทรลึกระดับ “ขุมนรก” ซึ่งถือเป็นสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดแห่งหนึ่งของโลก เหมือนไม่มีอะไรผิดปกติ
ที่มา : BBC https://www.bbc.com/thai/articles/cyjrwmek4m8o
